Nach der Eutiner Gelehrtenschule besuchte Julius Schmidt das Gymnasium in Hamburg. Buchstudien begründeten dort sein Interesse am Mond, das er in der Altonaer Sternwarte vertiefte. Dort erhielt er erstmals Zugang zu einer Karte des Mondes, die ihn nicht mehr losließ. Er war so begeistert, dass er das Gymnasium abbrach und ab 1842 in der Sternwarte Hamburg am Millerntor arbeitete. Dort entdeckte er als noch sehr junger Mann einen neuen Kometen, dessen Bahn er sogar berechnete! Dadurch wurde sehr frühzeitig die Fachwelt auf den jungen Schmidt aufmerksam und sein wissenschaftlicher Werdegang verlief dann auch für heutige Verhältnisse sehr außergewöhnlich.
1845 mit gerade 20 Jahren wurde er Assistent an der Sternwarte in Bilk bei Düsseldorf. Er entdeckte noch im gleichen Jahr den sog. „großen Junikometen“ (offizielle Bezeichnung C/1845 L1). Es war der spektakulärste Komet des 19. Jahrhunderts, der damals von vielen weiteren Astronomen registriert wurde. Die Zeichnungen von Julius Schmidt im sog. „Beobachtungsbuch“ sind aber die einzigen Bilddokumente dieses Kometen. Was für eine Leistung in so jungen Jahren!